JP5058356B1 - Couplers and electronics - Google Patents
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Abstract
【課題】周辺部品による影響の低減と位置ずれに対する十分な耐性との双方を実現することができるカプラを実現する。
【解決手段】実施形態によれば、カプラは、他のカプラとの間の電磁的結合によって電磁波を送受信する。前記カプラは、第１開放端と第２の開放端とを有する線状の結合素子と、地板と、前記結合素子と給電点との間を接続する給電素子と、前記結合素子と前記地板との間を接続する短絡素子とを具備する。前記給電素子は、前記結合素子の前記第１開放端と前記第２の開放端の間の中間部に接続された第１端と、前記給電点に接続された第２端とを有する。前記短絡素子は、前記結合素子の前記中間部に接続された第３端と、前記地板に接続された第４端とを有する。
【選択図】図１A coupler capable of realizing both a reduction in the influence of peripheral parts and a sufficient tolerance against displacement is realized.
According to an embodiment, a coupler transmits and receives electromagnetic waves by electromagnetic coupling with other couplers. The coupler includes a linear coupling element having a first open end and a second open end, a ground plane, a feed element connecting the coupling element and a feed point, the coupling element and the ground plane. And a short-circuit element for connecting the two. The feed element has a first end connected to an intermediate portion between the first open end and the second open end of the coupling element, and a second end connected to the feed point. The short-circuit element has a third end connected to the intermediate portion of the coupling element and a fourth end connected to the ground plane.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、一般に、電磁波を送受信するためのカプラに関し、例えば近接無線通信に使用されるカプラおよび電子機器に関する。 Embodiments of the present invention generally relate to a coupler for transmitting and receiving electromagnetic waves, for example, a coupler and an electronic device used for proximity wireless communication.
近年、近接無線通信技術の開発が進められている。近接無線通信技術は、互いに近接された２つのデバイス間の通信を可能にする。近接無線通信機能を有するデバイスそれぞれはカプラを含む。２つのデバイスが通信範囲内に近接された時、それら２つのデバイスのカプラは互いに電磁気的に結合される。この結合により、それらデバイスは互いに信号を無線で送受信することができる。 In recent years, development of proximity wireless communication technology has been advanced. Proximity wireless communication technology allows communication between two devices in close proximity to each other. Each device having a proximity wireless communication function includes a coupler. When two devices are in close proximity, the couplers of the two devices are electromagnetically coupled to each other. This combination allows the devices to send and receive signals to and from each other wirelessly.
典型的なカプラは、例えば、結合素子、電極ポール、共振スタブ、グランド等から構成される。共振スタブは共振部として機能する。この共振スタブは、プリント回路基板上の導体パターンによって形成される。信号は、共振スタブおよび電極ポールを介して結合素子に供給される。この結果、結合素子に電流が流れ、カプラの周囲には電磁場が生じる。この電磁場は、互いに近接された２つのデバイスそれぞれに設けられたカプラ同士の電磁的結合を可能にする。 A typical coupler includes, for example, a coupling element, an electrode pole, a resonant stub, and a ground. The resonance stub functions as a resonance part. The resonant stub is formed by a conductor pattern on the printed circuit board. The signal is supplied to the coupling element via the resonant stub and the electrode pole. As a result, a current flows through the coupling element, and an electromagnetic field is generated around the coupler. This electromagnetic field enables electromagnetic coupling between the couplers provided in each of the two devices close to each other.
ところで、カプラには、そのカプラと相手のカプラとの間の位置ずれに対する十分な耐性が要求される。これは、たとえ近接されたデバイス同士の位置関係が多少ずれても、デバイス間の無線通信に影響が与えられないようにするためである。 By the way, the coupler is required to have sufficient resistance against the positional deviation between the coupler and the counterpart coupler. This is to prevent the wireless communication between devices from being affected even if the positional relationship between adjacent devices is slightly deviated.
さらに、デバイスに内蔵されるカプラには、そのハイ・インピーダンス化も求められる。なぜなら、カプラをデバイス内に実装すると、カプラとデバイス内の他の周辺部品との間の結合が発生し、カプラの入力インピーダンスが低下されるからである。入力インピーダンスの低下は、カプラの電磁場放射効率を劣化させる要因となる。 Furthermore, the coupler built in the device is also required to have a high impedance. This is because when the coupler is mounted in the device, coupling between the coupler and other peripheral components in the device occurs, and the input impedance of the coupler is lowered. The decrease in input impedance is a factor that degrades the electromagnetic field radiation efficiency of the coupler.
またさらに、最近では、様々なデバイスにカプラを容易に実装できるようにする目的で、カプラの低背化も要求されている。 Furthermore, recently, in order to make it easy to mount the coupler on various devices, a reduction in the height of the coupler is also required.
本発明の目的は、周辺部品による影響の低減と位置ずれに対する十分な耐性との双方を実現することができるカプラおよび電子機器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a coupler and an electronic device that can realize both the reduction of the influence of peripheral components and sufficient resistance against displacement.
実施形態によれば、カプラは、他のカプラとの間の電磁的結合によって電磁波を送受信するように構成される。前記カプラは、第１開放端と第２の開放端とを備える線状の結合素子と、地板と、前記結合素子と給電点との間を接続する給電素子と、前記結合素子と前記地板との間を接続する短絡素子とを具備する。前記給電素子は、前記結合素子の前記第１開放端と前記第２の開放端の間の中間部に接続された第１端と、前記給電点に接続された第２端とを備える。前記短絡素子は、前記結合素子の前記中間部に接続された第３端と、前記地板に接続された第４端とを備える。前記結合素子、前記給電素子、前記給電点および前記地板は第１平面上にある。前記短絡素子は、前記第１平面との間に隙間を置いて前記第１平面に対して対向する第２平面と前記第１平面との間に延在する第１素子であって、前記第１平面上の前記結合素子の前記中間部に接続される第５端と前記第２平面に接続される第６端とを備える第１素子と、前記第２平面上にある第２素子であって、前記第１素子の前記第６端に接続される第７端と、前記第１平面上の前記地板に電気的に結合される第８端とを備える。 According to the embodiment, the coupler is configured to transmit and receive electromagnetic waves by electromagnetic coupling with other couplers. The coupler includes a linear coupling element having a first open end and a second open end, a ground plane, a feed element connecting the coupling element and a feed point, the coupling element, and the ground plane. And a short-circuit element for connecting the two. The feed element includes a first end connected to an intermediate portion between the first open end and the second open end of the coupling element, and a second end connected to the feed point. The short-circuit element includes a third end connected to the intermediate portion of the coupling element and a fourth end connected to the ground plane. The coupling element, the feeding element, the feeding point, and the ground plane are on the first plane. The short-circuit element is a first element that extends between the first plane and the second plane that faces the first plane with a gap between the first plane and the first plane. A first element having a fifth end connected to the intermediate portion of the coupling element on one plane and a sixth end connected to the second plane; and a second element on the second plane. And a seventh end connected to the sixth end of the first element, and an eighth end electrically coupled to the ground plane on the first plane.
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、実施形態に係るカプラ１の構成について説明する。このカプラ１は、カプラ１と他のカプラとの間の電磁的結合によって電磁波を送受信する。カプラ１は、近接無線通信において使用される。近接無線通信は、互いに近接されたデバイス間のデータ転送を実行する。近接無線通信方式としては、例えばTransferJet（登録商標）を使用し得る。TransferJetは、UWB（Ultra Wide Band）を利用した近接無線通信方式である。２つのデバイスが通信範囲（例えば３ｃｍ）内に接近した場合、それらデバイスそれぞれに設けられたカプラ間が電磁気的に結合される。これによってそれらデバイスは互いに信号を無線で送受信することができる。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the
図１に示されるように、カプラ１は、結合素子１１と、地板１２と、給電素子１３と、給電点１４と、短絡素子１５とを含む。地板１２は平板状である。結合素子１１、給電素子１３、および短絡素子１５は、いずれも線状である。
As shown in FIG. 1, the
結合素子１１は細長い素子であり、第１開放端Ｅ１と第２開放端Ｅ２とを有する。第１開放端Ｅ１は結合素子１１の一端であり、ここには何も接続されない。第２開放端Ｅ２は結合素子１１の他端であり、ここにも何も接続されない。結合素子１１は、カプラ１と他のカプラとの間の電磁気的な結合のために用いられる。結合素子１１は、その結合素子１１の長手方向が地板１２に対して平行に延在するように配置されている。
The
給電素子１３は、給電点１４と結合素子１１との間を接続する。この給電素子１３の一端は、結合素子１１の第１開放端Ｅ１と第２開放端Ｅ２の間の中間部Ａ１に接続されている。一方、給電素子１３の他端は、給電点１４に接続されている。結合素子１１の中間部Ａ１は、結合素子１１の長手方向の中間点またはその中間点近傍に位置する。
The feeding
図２は、カプラ１に流れる電流を示している。図２の各矢印は電流の向きを示している。本実施形態においては、上述したように給電点１４は給電素子１３を介して結合素子１１の中間部Ａ１に結合されるので、結合素子１１においては、互いに逆向きの電流、つまり中間部Ａ１から第１開放端Ｅ１に向かう電流と、中間部Ａ１から第２開放端Ｅ２に向かう電流が流れる。しかも、これら電流の強さ（電流量）は、同じである。したがって、結合素子１１においては、電流分布は中間部Ａ１に関して略対称となる。
FIG. 2 shows the current flowing through the
対向する２つのカプラ間の結合の強さの度合いは、一方のカプラに流れる電流の方向と他方のカプラに流れる電流の方向が同じである場合に比べ、互いに逆向きである場合の方が強くなる傾向がある。本実施形態では、結合素子１１に同じ電流量で且つ互いに逆向きの電流を流すことができるので、カプラ間の位置ずれに対する耐性を高めることができる。
The strength of the coupling between two opposing couplers is stronger when the direction of the current flowing through one coupler and the direction of the current flowing through the other coupler are opposite to each other. Tend to be. In the present embodiment, currents having the same amount of current and in opposite directions can be passed through the
図１に示されているように、短絡素子１５は、カプラ１のインピーダンス（入力インピーダンス）を高めるために、結合素子１１と地板１２との間を接続する（短絡）。本実施形態においては、短絡素子１５は、結合素子１１上に流れる電流の対称性を損なうことなく、周辺部品の影響（金属近接による影響）に起因するカプラ１の特性の低下を抑制するために、結合素子１１の中間部Ａ１と地板１２との間を接続する。より詳しくは、短絡素子１５の一端は、結合素子１１の中間部Ａ１に、つまり結合素子１１と給電素子１３との間の接続点に接続されている。短絡素子１５の他端は、地板１２に接続されている。短絡素子１５の他端と給電点１４との間の距離を広げることで帯域内のカプラ１のインピーダンスとカプラ１の所望周波数帯域とを調整することができる。短絡素子１５の他端と給電点１４との間の距離が短ければカプラ１によってカバーされる帯域は狭帯域となり、短絡素子１５の他端と給電点１４との間の距離が離れればカプラ１によってカバーされる帯域は広帯域となる。
As shown in FIG. 1, the short-
もし中間部Ａ１以外の結合素子１１のある点と地板１２との間を接続したならば、カプラ１のハイ・インピーダンス化は実現できるものの、結合素子１１における電流分布が中間部Ａ１に関して非対称となる。いま、中間部Ａ１と第１開放端Ｅ１との間の中間位置を、短絡素子によって地板１２に接続した場合を想定する。この場合、中間部Ａ１と第１開放端Ｅ１との間の中間位置から、第１開放端Ｅ１に向かう電流の強さは、中間部Ａ１と第１開放端Ｅ１との間の中間位置から、第２開放端Ｅ２に向かう電流の強さよりも弱くなる。また、もし端Ｅ１と地板１２との間を短絡素子によって接続すると、結合素子１１においては、端Ｅ２に向かう電流しか流れなくなり、この結果、位置ずれに対する耐性は低下される。
If a point between the
本実施形態では、短絡素子１５は、結合素子１１の中間部Ａ１（結合素子１１と結合素子１１との間の接続点）と地板１２との間を接続する。したがって、同じ電流量で互いに逆向きの電流を結合素子１１に流すことを妨げることなく、つまり、カプラ１の位置ずれ耐性を弱めることなく、カプラ１のハイ・インピーダンス化を図ることができる。カプラ１のハイ・インピーダンス化により、周辺部品の影響（金属近接による影響）に起因するカプラ１の特性の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, the short-
さらに、結合素子１１、給電素子１３および給電点１４は第１平面上に配置してもよく、短絡素子１５は、第１平面に対して隙間を置いて対向する第２平面上に配置してもよい。第２平面上の短絡素子１５は、第１平面と第２平面との間に延在する素子部（接続部）１５ａを介して、第１平面上の結合素子１１の中間部Ａ１に接続されてもよい。この素子部（接続部）１５ａは、短絡素子１５の一部分として機能する。
Further, the
より詳しくは、短絡素子１５は、少なくとも２つの素子部１５ａ，１５ｂを備える。素子部１５ａは、第１平面と第２平面との間に延在する。素子部１５ａは、結合素子１１の中間部Ａ１から、第１平面に対して鉛直な方向に延在する。素子部１５ａの一端は結合素子１１の中間部Ａ１に接続される。素子部１５ａの他端は、第２平面に接続される。
More specifically, the short-
素子部１５ｂは第２平面上に配置される。第２平面上においては、素子部１５ｂは、素子部１５ｂが第１平面上の給電素子１３と平行に延在するように配置される。素子部１５ｂの一端は、素子部１５ａの他端に接続される。素子部１５ｂの他端は、地板１２に電気的に結合される。
The
地板１２は、例えば、第１平面上に配置される。この場合、短絡素子１５の他端は、第１平面と第２平面との間に延在する別の素子部（接続部）を介して地板１２に接続される。もちろん、地板１２は、第２平面上に配置しても良い。また、第１平面と第２平面にそれぞれ地板１２を配置してもよい。
The
このように、結合素子１１、地板１２、給電素子１３および給電点１４を第１平面上に配置し、且つ短絡素子１５を、第１平面と第２平面との間に延在する素子１５ａと、第２平面上に配置される素子１５ｂとを用いて構成する図１の構造においては、結合素子１１の中央部Ａ１に関して短絡素子１５と給電素子１３とがほぼ対称となるので、結合素子１１における電流分布の対称性をより高めることができる。
In this way, the
より詳しくは、この図１の構造は、結合素子１１における電流分布を中間部Ａ１に関してほぼ完全に対称にすることができる。このことは、この構造をカプラ１に適用した場合においては、第１平面上におけるカプラ１の形状が、いわゆるＴ型モノポールアンテナと同一の形状となることからも理解されよう。換言すれば、図１の構造においては、短絡素子１５は、結合素子１１における電流分布の対称性にほとんど全く悪影響を与えることはない。
More specifically, the structure of FIG. 1 can make the current distribution in the
なお、第１平面と第２平面との間には誘電体をスペーサとして挿入してもよい。 A dielectric may be inserted as a spacer between the first plane and the second plane.
給電点１４から第１開放端Ｅ１および第２開放端Ｅ２の各々までの電気長は、カプラ１によって送受信される電磁波（高周波信号）の中心周波数に対応する波長λの１／４である。換言すれば、結合素子１１の端Ｅ１と端Ｅ２との間の電気長の１／２と給電素子１３の電気長との和は、波長λの１／４である。
The electrical length from the
また、第１平面から鉛直方向に伸びる素子１５ａの電気長は、波長λの１／１０以下である。
The electrical length of the
結合素子１１の長さの１／２をＬ１、給電素子１３の長さをＬ２とすると、Ｌ１＋Ｌ２は、λ／４である。これにより、結合素子１１の一部分（中間部Ａ１と第１開放端Ｅ１との間の部分）と給電素子１３とが、一つの共振カプラ部（共振部）として機能する。さらに結合素子１１の他の一部分（中間部Ａ１と第２開放端Ｅ２との間の部分）と給電素子１３とが、別の一つの共振カプラアンテナ部（共振部）として機能する。したがって、共振スタブのような専用の共振部を、結合素子１１と地板１２との間に設けることなく、所望の周波数の無線信号を送受信することができる。
When L1 is 1/2 of the length of the
よって、本実施形態のカプラ１の構造は、地板と結合素子との間に共振部を配置する構造を採用する場合に比し、地板１２と結合素子１１との間の距離Ｄ１を短くすることを可能にする。換言すれば、本実施形態のカプラ１の構造は、結合素子とは別に共振部が設けられる通常のカプラに比し、必要な実装面積を大幅に少なくすることができる。さらに、短絡素子１５内の素子１５ａの長さを波長λの１／１０という短い長さに設定することにより、カプラ１を薄型の直方体形状によって実現することが可能となる。これにより、カプラ１を薄型基板（薄型誘電体基板）に容易な実装することが可能となり、カプラ１の小型化、薄型化を図ることができる。
Therefore, the structure of the
結合素子とは別に共振部が設けられる通常のカプラにおいては、共振部の分だけ実装面が大きくなると共に、カプラに金属が近接した状態においては、結合素子に流れる電流の低下が引き起こされ、これによってカプラの特性（例えば放射効率）が低下される可能性がある。本実施形態のカプラ１においては、結合素子１１における電流分布を中間部Ａ１に関して対称に維持した状態で、カプラ１の入力インピーダンスを高めることができるので、たとえカプラ１に金属が近接しても、結合素子１１に多くの電流を流すことができる。よって、金属近接時のカプラ１の特性（例えば、放射効率、Ｓ２１、等）の低下を抑制することができる。
In a normal coupler provided with a resonance part separately from the coupling element, the mounting surface becomes larger by the amount of the resonance part, and in the state where the metal is close to the coupler, the current flowing through the coupling element is reduced. May reduce the characteristics (eg, radiation efficiency) of the coupler. In the
次に、図３、図４を参照して、図１のカプラ１を実現するための実装構造の例を説明する。ここでは、上述のスペーサとして基板（誘電体基板）を用いる場合について説明する。
Next, an example of a mounting structure for realizing the
図３、図４に示すカプラ構造は平面型カプラに対応している。図３は、カプラ１を基板の表面側から見た斜視図であり、図４はカプラ１を基板の裏面側から見た斜視図である。
The coupler structure shown in FIGS. 3 and 4 corresponds to a planar coupler. FIG. 3 is a perspective view of the
図３に示されているように、カプラ１は、基板（誘電体基板）２０を備えている。基板２０は幅Ｗ、奥行きＤ、高さＨの直方体形状を有している。基板２０は薄型基板であり、その高さＨは、カプラ１によって送受信される電磁波（高周波信号）の中心周波数に対応する波長λの１／１０以下である。基板２０の第１表面２０ａ上においては、結合素子１１、地板１２、給電素子１３、および給電点１４が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
第１表面２０ａは上述の第１平面に対応する。結合素子１１、給電素子１３および給電点１４は基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に配置される。結合素子１１は、その結合素子１１の長手方向が基板２０の幅Ｗの方向に伸びた一辺２０ｃと平行に延在するように、基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に配置される。この場合、結合素子１１は、結合素子１１の長辺１１ｃが基板２０の第１表面２０ａの一辺２０ｃと面一となるように、基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に配置してもよい。給電素子１３は、結合素子１１の中央部Ａ１と給電点１４との間に延在される。地板１２は、基板２０の第１表面２０ａ上の第２領域に配置される。
The
結合素子１１および給電素子１３は金属の配線パターンによって実現してもよい。また地板１２は板状のグランド層によって実現してもよい。基板２０上には、さらに、カプラ１と電気的に接続される通信モジュールを設けてもよい。
The
この通信モジュールは、カプラ１を介して、他のデバイスとの近接無線通信を実行するように構成された通信デバイスである。
This communication module is a communication device configured to execute close proximity wireless communication with another device via the
図４に示されているように、短絡素子１５は、基板２０の第２表面（裏面）２０ｂ上の第３領域に配置されている。第２表面（裏面）２０ｂは上述の第２平面に対応する。基板２０の第２表面（裏面）２０ｂ上の第３領域は、基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に対向している。第２表面（裏面）２０ｂ上の短絡素子１５は上述の素子部１５ｂに対応する。第２表面（裏面）２０ｂ上においては、この短絡素子１５は、第１表面２０ａ上の結合素子１１の中央部Ａ１に対向する位置と、第１表面２０ａ上の地板１２に対向する位置との間に延在される。この場合、短絡素子１５は、短絡素子１５が基板２０を介して給電素子１３に対向するように、給電素子１３とほぼ平行に延在されるようにしてもよい。これにより、結合素子１１の中央部Ａ１に関して短絡素子１５と給電素子１３とがほぼ対称な構造となる。この短絡素子１５の一端は、例えば、基板２０内のスルーホール１５１を介して、基板２０の第１表面２０ａ上の結合素子１１の中間部Ａ１に接続される。
As shown in FIG. 4, the short-
このスルーホール１５１は、結合素子１１の中間部Ａ１から、第１表面２０ａに対して鉛直な方向に延在する。このスルーホール１５１は上述の素子（接続部）１５ａに相当する。もちろん、上述の素子（接続部）１５ａとしてスルーホール１５１を使用する代わりに、基板２０の一側面（一辺２０ｃを含む側面）上に配置された配線パターンを上述の素子部（接続部）１５ａとして使用しても良い。この場合、短絡素子１５の一端は、基板２０の一側面（一辺２０ｃを含む側面）上に配置された配線パターンを介して、基板２０の第１表面２０ａ上の結合素子１１の中間部Ａ１に接続される。
The through
短絡素子１５の他端は、例えば、基板２０内のスルーホール１５２を介して、基板２０の第１表面２０ａ上の地板１２に接続される。もちろん、短絡素子１５の他端を、スルーホール１５２以外の他の配線パターン等を介して地板１２に電気的に接続してもよい。
The other end of the short-
なお、地板１２は、基板２０の第２表面２０ｂ上の第４領域に配置しても良い。第２表面２０ｂ上の第４領域は、基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域とは対向しない領域である。このように、地板１２を、基板２０の第２表面２０ｂ上における、基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域と非対向の第４領域に配置するのは、以下の理由による。
The
図３および図４に示す平面型カプラ構造においては、結合素子１１、給電素子１３、および短絡素子１５は、地板１２に対向していない。よって、たとえ基板２０として薄型基板を用いた場合であっても、カプラ１のエネルギ損失が増加することを防ぐことができる。この理由は以下の通りである。
In the planar coupler structure shown in FIGS. 3 and 4, the
カプラ１の特性は、結合素子１１と地板１２との間の距離に影響される。もし結合素子１１と地板１２との間の距離が短すぎるならば、結合素子１１と地板１２との間の結合に起因して、結合素子１１から発生される電磁場の一部が地板１２に流れ込みやすくなる。これにより、エネルギ損出が発生し、カプラ１と他のカプラとの間の電磁的結合が弱まってしまう。結合素子１１と地板１２との間の距離を長く設定すれば、結合素子１１と地板１２との間の結合を回避し得る。しかし、結合素子と地板との間の距離を長くするためには、カプラ実装面積もしくは距離Ｄ１を広げなくてはならず、カプラ１の高さを増加させる要因になる。本実施形態では、結合素子１は地板１２に対向しないので、容易に結合素子１と地板１２との間の距離を十分に確保することができる。よって、たとえ基板２０として薄型基板を用いた場合であっても、カプラ１のエネルギ損失が増加することを防ぐことができる。
The characteristics of the
次に、図５から図９を参照して、本実施形態のカプラ１の他のいくつかの構成例について説明する。
Next, with reference to FIGS. 5 to 9, some other configuration examples of the
図５に示すカプラ１においては、給電点１４は、中央部Ａ１の直下ではなく、中央部Ａ１の直下にオフセットを加えることによって得られる位置（オフセットされた位置）に設けられている。このように給電点１４の位置をオフセットしても、図１の構成と同様の効果を得ることができる。
In the
図６に示すカプラ１においては、給電点１４のみならず、短絡点（短絡素子１５と地板１２との間の接続点）もオフセットされている。より詳しくは、給電点１４は、中央部Ａ１の直下ではなく、中央部Ａ１の直下に対して第１方向のオフセットを加えることによって得られる位置（オフセットされた位置）に設けられている。短絡点は、中央部Ａ１の直下ではなく、中央部Ａ１の直下に対して第２方向のオフセットを加えることによって得られる位置（オフセットされた位置）に設けられている。第１方向のオフセット長（Ｌ３）は、第２方向のオフセット長（Ｌ３）と同じ長さである。さらに、第２方向は第１方向と逆方向である。
In the
このように、図６の構成においては、給電素子１３および短絡素子１５は結合素子１１の中央部Ａ１に共通接続されており、且つ給電点１４と短絡点が互いに逆方向に同じ距離だけオフセットされている。したがって、図５の構成よりも、カプラ１における電流分布の対称性を高めることができる。
Thus, in the configuration of FIG. 6, the
図７に示すカプラ１においては、給電点１４と短絡点が互いに逆方向に同じ距離だけオフセットされており、さらに、給電素子１３と結合素子１１との間の接続点と短絡素子１５と結合素子１１との間の接続点とが僅かに離れている。
In the
図８に示すカプラ１においては、短絡素子１５は、複数の接続点（短絡点）で地板１２に接続されている。同様に、図９に示すカプラ１においても、短絡素子１５は、複数の接続点（短絡点）で地板１２に接続されている。
In the
次に、図１０を参照して、一平面上に配置可能なカプラ１の構成例について説明する。
Next, a configuration example of the
図１０のカプラ１においては、短絡素子１５は、結合素子１１および給電素子１３が配置される第１平面上に配置されている。短絡素子１５は図１０に示すように折り曲げられた形状を有しており、その短絡素子１５の一端は結合素子１１の中央部Ａ１に接続されている。また短絡素子１５の他端は地板１２に接続されている。図１０のカプラ１においても、結合素子１１における電流分布を、中間部Ａ１に関してほぼ対称にすることができる。また、図１０のカプラ１の構造は、基板の片面のみを利用するだけでカプラ１を容易に実現できるというメリットもある。
In the
図１１は、図１０のカプラ１を実現するための実装構造の例を示している。この図１１は、カプラ１を基板表面側から見た斜視図である。
FIG. 11 shows an example of a mounting structure for realizing the
図１１に示されているように、カプラ１は、基板（誘電体基板）２０を備えている。基板２０の第１表面２０ａ上においては、結合素子１１、地板１２、給電素子１３、給電点１４および短絡素子１５が配置されている。
As shown in FIG. 11, the
より詳しくは、結合素子１１、給電素子１３、給電点１４および短絡素子１５は基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に配置される。結合素子１１はその結合素子１１の長手方向が基板２０の幅Ｗの方向と平行に延在するように基板２０の第１表面２０ａ上の第１領域に配置される。給電素子１３は結合素子１１の中央部Ａ１と給電点１４との間に延在される。短絡素子１５は結合素子１１の中央部Ａ１と地板１２との間に配置される。
More specifically, the
結合素子１１および給電素子１３は金属の配線パターンによって実現してもよい。また地板１２は板状のグランド層によって実現してもよい。基板２０上には、さらに、カプラ１と電気的に接続される通信モジュールを設けてもよい。
The
次に、図１２から図１６を参照して、一平面上に実装可能なカプラ１の他のいくつかの構成例について説明する。
Next, some other configuration examples of the
図１２に示すカプラ１においては、給電点１４は、中央部Ａ１の直下ではなく、中央部Ａ１の直下にオフセットを加えることによって得られる位置（オフセットされた位置）に設けられている。また、短絡素子１５と地板１２との接続点（短絡点）は、給電点１４のオフセット方向と逆の方向にオフセットされている。
In the
さらに、図１２に示すカプラ１においては、短絡素子１５は直線形状を有している。
Furthermore, in the
図１３に示すカプラ１においては、結合素子１１の両端部がそれぞれ下方に折り曲げられている。この構成により、たとえ基板２０の幅Ｗが狭い場合であっても、結合素子１１の長さを適切な長さに設定することができる。
In the
図１４に示すカプラ１においては、結合素子１１の両端部がそれぞれ下方に折り曲げられており、さらに、地板１２の上端の両側が切り取られており、地板１２の上端の両側にはテーパ１２Ａ，１２Ｂが設けられている。この構成により、たとえ結合素子１１の両端部がそれぞれ下方に折り曲げた場合であっても、結合素子１１と地板１２との間の距離を十分に確保することができる。
In the
図１５に示すカプラ１においては、短絡素子１５は直線形状を有している。
In the
図１６に示すカプラ１においては、給電素子１３の両側に２つの短絡素子１５が設けられている。給電素子１３の両側に２つの短絡素子１５があるので、図１０の構成よりも電流分布の対称性を高めることができる。
In the
次に、図１７乃至図２１を参照して、カプラ１の特性測定の結果について説明する。ここでは、カプラ１が２つの平面上に実装される構造である場合を想定する。図１７、図１８は測定条件を示している。図１９は、図１７、図１８の測定条件下におけるカプラ１のＳ２１特性を示している。図１９の横軸は周波数を表し、図１９の縦軸は透過係数（Ｓ２１［ｄＢ］）を表している。同様に、図２０は、図１７、図１８の測定条件下におけるカプラ１のリターンロス特性（Ｓ１１［ｄＢ］）を示し、図２１は、図１７、図１８の測定条件下におけるカプラ１の放射効率を示している。測定条件は次の通りである。
Next, with reference to FIG. 17 to FIG. 21, the result of the characteristic measurement of the
図１７では、カプラ１の背面側に金属板２５を配置している。カプラ１を電子機器に実装した状態においては、カプラ１の近くに、金属（電子機器内の他の周辺部品）が存在することになる。この環境を再現するために、カプラ１の背面側に金属板２５が配置されている。カプラ１と金属板２５との間の距離は図１８に示すように１ｍｍである。
In FIG. 17, a
図１７に示すように、カプラ１の結合素子１１に対して基準カプラ１０の結合素子１０Ｂは左方向に10mmずらされ、かつカプラ１と基準カプラ１０との間の縦方向のオフセット距離は10mmに設定されている。基準カプラ１０としてはこの分野で広く知られているカプラを用いればよい。図１７の例では、基準カプラ１０は基板１０Ａ、結合素子１０Ｂ、および地板１０Ｃを備えている。
As shown in FIG. 17, the
カプラ１の周辺に金属が存在し、且つカプラ１に対して基準カプラ１０の位置がずれている場合でも、十分なカプラ特性が得られることが、図１９乃至図２１から理解されよう。
It will be understood from FIGS. 19 to 21 that sufficient coupler characteristics can be obtained even when a metal exists around the
次に、図２２、図２３、図２４を参照して、カプラ１の特性測定の結果の別の例について説明する。ここでは、カプラ１が２つの平面上に実装される構造である場合を想定する。図２２、図２３は測定条件を示している。図２４は、図２２の測定条件下におけるカプラ１の特性（曲線２１）と、図２３の測定条件下におけるカプラ１の特性（曲線２２）を示している。図２４の横軸は周波数を表し、図２４の縦軸は透過係数（Ｓ２１［ｄＢ］）を表している。
Next, another example of the result of measuring the characteristics of the
測定条件は次の通りである。 The measurement conditions are as follows.
図２２は、カプラ１の結合素子に対して基準カプラ１０の結合素子を右方向に10mmずらし、かつカプラ間の縦方向のオフセット距離を10mmとしている。カプラ１の背面には図１７の場合と同様に、カプラ１から1mmの間隔置いて金属板２５が配置されている。図２３は、図１７の場合と同様に、カプラ１の結合素子に対して基準カプラ１０の結合素子を左方向に10mmずらし、かつカプラ間の縦方向のオフセット距離を10mmとしている。
In FIG. 22, the coupling element of the
カプラ１に対して基準カプラ１０の位置を左右どちらの方向にずらした場合でも、十分なカプラ特性が得られることが、図２４から理解されよう。
It will be understood from FIG. 24 that sufficient coupler characteristics can be obtained even when the position of the
図２５は、カプラ１の背面に金属板２５を配置した場合における、カプラ１の電流（表面電流）分布の解析結果を示している。
FIG. 25 shows the analysis result of the current (surface current) distribution of the
図２５では、電流量が多い部分ほど濃い色で示されている。本実施形態のカプラ１においては、たとえカプラ１に金属が近接された時においても、結合素子に多くの電流が流れることが図２５から理解されよう。また、結合素子周辺では電界も高くなる。
In FIG. 25, the portion where the amount of current is large is shown in a darker color. In the
図２６は、カプラ１が搭載される電子機器の外観を示す斜視図である。この電子機器は、情報処理装置、例えば、バッテリ駆動可能なノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータ３０として実現されている。
FIG. 26 is a perspective view showing an external appearance of an electronic device in which the
コンピュータ３０は、本体３００およびディスプレイユニット３５０を備えている。ディスプレイユニット３５０は、回動自在に本体３００に取り付けられている。ディスプレイユニット３５０は、本体３００の上面を露出させる開放位置と、本体３００の上面を覆う閉塞位置との間で回動する。ディスプレイユニット３５０の筐体内には、ＬＣＤ（liquid crystal display）３５１が設けられている。
The
本体３００は薄い箱状の筐体を有している。本体３００の筐体は、下部ケース３００ａとこれに嵌合されたトップカバー３００ｂとを含んでいる。本体３００の上面上には、キーボード３０１、タッチパッド３０２および電源スイッチ３０３等が配置されている。また本体３００の筐体の外壁、たとえば、右側壁には、カードスロット３０４が設けられている。図２６の例では、光ディスクドライブ３０５の収納部の上部にカードスロット３０４が配置されている。本体３００の筐体内には、カプラ１が設けられている。カプラ１は、図２７に示すように、例えば、基板２０上の結合素子１１がトップカバー３００ｂに対向し、且つ本体３００の筐体の外壁に対向するように配置される。つまり、カプラ１の基板２０は、基板２０の第１表面２０ａがトップカバー３００ｂに対向し、且つ結合素子１１が配置される基板２０上の第１領域が、地板１２が配置される第２領域よりも本体３００の筐体の外壁（たとえば右側壁）に近接する向きで、筐体内に配置される。かくして右側壁の一部、およびトップカバー３００ｂのパームレスト領域３００ｃの一部は、それぞれ通信面として機能する。
The
なお、カプラ１はディスプレイユニット３５０の筐体内に設けても良い。
The
また、カプラ１は、図２８に示すように、カードスロット３０４に取り外し自在に挿入されるカード装置（たとえばＳＤカード）３０６内に設けても良い。この場合、カード装置３０６の一端部には、ホストとのインターフェースのためのコネクタ３０６Ａが設けられている。カプラ１は、カード装置３０６の他端部側に結合素子１１が位置するように、カード装置３０６内に配置される。上述したように、カプラ１はハイ・インピーダンス化されているので、カプラ１をカード装置３０６として実現した場合でも、本体３００内の周辺部品との間の結合による影響を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 28, the
カプラ１が搭載される電子機器は携帯型パーソナルコンピュータ３０に制限されない。図２９は、カプラ１をスレートＰＣ４０に実装した例を示している。
The electronic device on which the
図３０は、コンピュータ３０のシステム構成を示すブロック図である。
コンピュータ３０は、カプラ装置１、キーボード３０１、タッチパッド３０２、電源スイッチ３０３、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）３０５およびＬＣＤ３５１の他に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）４０４、ＣＰＵ４０５、主メモリ４０６、ＢＩＯＳ（basic input/output system）−ＲＯＭ４０７、ノースブリッジ４０８、グラフィクスコントローラ４０９、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）４１０、サウスブリッジ４１１、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）４１２、電源コントローラ４１３および近接無線通信デバイス４１４を含む。
FIG. 30 is a block diagram illustrating a system configuration of the
In addition to the
ハードディスクドライブ４０４は、オペレーティングシステム（ＯＳ）や各種アプリケーションプログラム等を格納する。ＣＰＵ４０５は、コンピュータ３０の動作を制御するためのプロセッサであり、ハードディスクドライブ４０４から主メモリ４０６にロードされる各種プログラムを実行する。ＣＰＵ４０５が実行するプログラムには、オペレーティングシステム５０１、近接無線通信ガジェットアプリケーションプログラム５０２、認証アプリケーションプログラム５０３、あるいは送信トレイアプリケーションプログラム５０４を含む。またＣＰＵ４０５は、ハードウェア制御のために、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ４０７に格納されたＢＩＯＳプログラムを実行する。
The
ノースブリッジ４０８は、ＣＰＵ４０５のローカルバスとサウスブリッジ４１１との間を接続する。ノースブリッジ４０８は、主メモリ４０６をアクセス制御するメモリコントローラを内蔵する。また、ノースブリッジ４０８は、ＡＧＰバスなどを介してグラフィクスコントローラ４０９との通信を実行する機能を有する。グラフィクスコントローラ４０９は、ＬＣＤ３５１を制御する。グラフィクスコントローラ４０９は、ビデオメモリ４１０に記憶された表示データから、ＬＣＤ３５１に表示させる表示イメージを表す映像信号を生成する。なお表示データは、ＣＰＵ４０５の制御の下にビデオメモリ４１０に書き込まれる。
The
サウスブリッジ４１１は、ＬＰＣバス上のデバイスを制御する。サウスブリッジ４１１は、ハードディスクドライブ４０４を制御するためのＡＴＡコントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ４１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ４０７をアクセス制御するための機能を有している。エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）４１２は、エンベデッドコントローラと、キーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。エンベデッドコントローラは、ユーザによる電源スイッチ３０３の操作に応じて情報処理装置３０をパワーオン／パワーオフするように電源コントローラ４１３を制御する。キーボードコントローラは、キーボード３０１およびタッチパッド３０２を制御する。電源コントローラ４１３は、図示しない電源装置の動作を制御する。なお当該電源装置は、コンピュータ３０の各部の動作電力を生成する。
The
近接無線通信デバイス４１４は近接無線通信を実行するための通信モジュールである。近接無線通信デバイス４１４は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部４１４ａを備える。ＰＨＹ／ＭＡＣ部４１４ａは、ＣＰＵ４０５による制御の下に動作する。ＰＨＹ／ＭＡＣ部４１４ａは、カプラ１を介して信号を無線で送受信する。この近接無線通信デバイス４１４は本体３００の筐体内に収容される。
The close proximity
なお、近接無線通信デバイス４１４とサウスブリッジ４１１との間のデータの転送は、例えば、ＰＣＩ（peripheral component interconnect）バスを介して行われる。なお、ＰＣＩの代わりにＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓを用いても良い。
Note that data transfer between the close proximity
上述したように、近接無線通信デバイス４１４とカプラ１はカード装置３０６内に内蔵してもよい。
As described above, the close proximity
なお、ここでは、カプラ１を搭載する電子機器の例としてコンピュータ３０を説明したが、この電子機器としては、たとえば、ＴＶであってもよい。カプラ１はＴＶの筐体内に配置される。ＴＶがカードスロットを有するならば、そのカードスロットに、カプラ１を内蔵したカード、またはカプラ１と近接無線通信デバイス４１４の双方を内蔵したカードを挿入しても良い。
Here, the
次に、図３１、図３２を参照して、カード装置３０６のいくつかの構成例を説明する。
Next, some configuration examples of the
図３１はカード装置３０６の第１の構成例を示している。カード装置３０６の筐体内には、プリント回路基板のような基板（誘電体基板）５００が設けられる。この基板５００の第１表面上の第１領域には上述の結合素子１１および給電素子１３が配置される。基板５００の第１表面上の第２領域には近接無線通信デバイス４１４が配置される。なお、第２領域には、近接無線通信デバイス４１４に加え、不揮発性メモリなどを設けても良い。基板５００の第２表面（裏面）上における、第１領域に対向した第３領域には、短絡素子１５が配置されている。短絡素子１５は基板５００内のスルーホール等を介して結合素子１１の中央部Ａ１に接続される。基板５００の第２表面（裏面）上における、第１領域に非対向の第４領域には、地板１２としてのグランド層が配置されている。給電端子１４は第１表面側または第２表面側のどちらに設けても良い。近接無線通信デバイス４１４のいくつかのグランドピンは、基板５００内のスルーホールを介して地板１２に接続される。
FIG. 31 shows a first configuration example of the
図３２はカード装置３０６の第２の構成例を示している。図３２においては、基板５００の第１表面上の第１領域には上述の結合素子１１および給電素子１３が配置される。基板５００の第１表面上の第２領域には地板１２が配置される。基板５００の第２表面（裏面）上における、第１領域に対向した第３領域には、短絡素子１５が配置されている。基板５００の第２表面（裏面）上における、第１領域に非対向の第４領域には、近接無線通信デバイス４１４が配置される。
FIG. 32 shows a second configuration example of the
以上説明したように、本実施形態においては、給電素子１３の一端が結合素子１１の中間部Ａ１に接続され、かつ短絡素子１５の一端が、結合素子１１の中間部Ａ１の中間部Ａ１に接続され、短絡素子１５の他端が地板１２に接続されているので、結合素子１１に同じ電流量で互いに逆向きの電流を流すことを妨げることなく、つまり、カプラ１の位置ずれ耐性を弱めることなく、カプラ１のハイ・インピーダンス化を図ることができる。よって、周辺部品による影響の低減と位置ずれに対する十分な耐性との双方を容易に実現することができる。
As described above, in the present embodiment, one end of the
なお、カプラ１の共振周波数は上述のＬ１＋Ｌ２の長さに基づいて決定されるが、このカプラ１の共振周波数を調整するために、図１のカプラ１の結合素子１１と給電点１４との間にインダクタなどの素子を追加してもよい。図３３は、図１のカプラ１の給電点１４と結合素子１１との間にインダクタＬを共振周波数調整用素子（集中定数素子）として直列に挿入した例である。図３３では、給電素子１３にインダクタＬが挿入されている。図３４は図1のカプラ１の短絡素子１５にインダクタＬを直列に挿入した例である。図３５は、図1のカプラ１において、結合素子１１と給電点１４との間につまり給電素子１３にインダクタＬを直列に挿入し、かつ短絡素子１５にインダクタＬを直列に挿入した例である。
The resonance frequency of the
インダクタなどの素子を追加する構成は、一平面上に配置可能な図１０のカプラ１にも適用してもよい。図３６は、図１０のカプラ１の給電素子１３にインダクタＬを直列に挿入した例である。図３７は、図１０のカプラ１の短絡素子１３にインダクタＬを直列に挿入した例である。図３８は、図１０のカプラ１において、結合素子１１と給電点１４との間につまり給電素子１３にインダクタＬを直列に挿入し、かつ短絡素子１５にインダクタＬを直列に挿入した例である。
A configuration in which an element such as an inductor is added may be applied to the
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１…カプラ、１１…結合素子、１２…地板、１３…給電素子、１５…短絡素子。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
第１開放端と第２開放端とを備える線状の結合素子と、
地板と、
前記結合素子と給電点との間を接続する給電素子であって、前記結合素子の前記第１開放端と前記第２開放端の間の中間部に接続された第１端と、前記給電点に接続された第２端とを備える給電素子と、
前記結合素子と前記地板との間を接続する短絡素子であって、前記結合素子の前記中間部に接続される第３端と、前記地板に接続される第４端とを備える短絡素子とを具備し、
前記結合素子、前記給電素子、前記給電点および前記地板は第１平面上にあり、
前記短絡素子は、
前記第１平面との間に隙間を置いて前記第１平面に対して対向する第２平面と前記第１平面との間に延在する第１素子であって、前記第１平面上の前記結合素子の前記中間部に接続される第５端と前記第２平面に接続される第６端とを備える第１素子と、
前記第２平面上にある第２素子であって、前記第１素子の前記第６端に接続される第７端と、前記第１平面上の前記地板に電気的に結合される第８端とを備える第２素子とを備えるカプラ。 A coupler configured to transmit and receive electromagnetic waves by electromagnetic coupling with other couplers,
A linear coupling element comprising a first open end and a second open end;
With the main plate,
A feeding element for connecting the coupling element and a feeding point, the first end connected to an intermediate portion between the first open end and the second open end of the coupling element, and the feed point A feed element comprising a second end connected to
A short-circuit element connecting between the coupling element and the ground plane, the short-circuit element including a third end connected to the intermediate portion of the coupling element and a fourth end connected to the ground plane. Equipped,
The coupling element, the feeding element, the feeding point and the ground plane are on a first plane;
The short-circuit element is
A first element extending between the first plane and a second plane opposed to the first plane with a gap between the first plane, and the first element on the first plane; A first element comprising a fifth end connected to the intermediate portion of the coupling element and a sixth end connected to the second plane;
A second element on the second plane, a seventh end connected to the sixth end of the first element, and an eighth end electrically coupled to the ground plane on the first plane; And a second element including the coupler.
前記第１素子の電気長は前記電磁波の中心周波数に対応する波長の１／１０以下である請求項１記載のカプラ。 The electrical length from the feeding point to each of the first open end and the second open end is 1/4 of the wavelength corresponding to the center frequency of the electromagnetic wave,
The first element of the electrical length coupler of claim 1 wherein less than 1/10 of a wavelength corresponding to the center frequency of the electromagnetic wave.
前記結合素子内の前記中間部と前記第１開放端との間の第１部分と前記給電素子とが第１共振部として機能するように構成され、前記結合素子内の前記中間部と前記第２開放端との間の第２部分と前記給電素子とが第２共振部として機能するように構成される請求項１記載のカプラ。 The electrical length from the feeding point to each of the first open end and the second open end is 1/4 of the wavelength corresponding to the center frequency of the electromagnetic wave,
A first portion between the intermediate portion in the coupling element and the first open end and the feeding element are configured to function as a first resonance portion, and the intermediate portion in the coupling element and the first portion The coupler according to claim 1, wherein the second portion between the two open ends and the feeding element are configured to function as a second resonating unit.
第１表面と第２表面とを備える基板と、
前記基板の前記第１表面上にあり、第１開放端と第２開放端とを備える線状の結合素子と、
前記基板の前記第１表面上にある地板と、
前記基板の前記第１表面上にあり、前記結合素子と前記第１表面上の給電点との間を接続する給電素子であって、前記結合素子の前記第１開放端と前記第２開放端の間の中間部に接続された第１端と、前記給電点に接続された第２端とを備える給電素子と、
前記基板の前記第２表面上にあり、前記結合素子と前記地板との間を接続する短絡素子とを具備し、
前記短絡素子は、
前記第１表面と前記第２表面との間に延在する第１素子であって、前記第１表面上の前記結合素子の前記中間部に接続される第５端と前記第２表面に接続される第６端とを備える第１素子と、
前記第２表面上にある第２素子であって、前記第１素子の前記第６端に接続される第７端と、前記第１表面上の前記地板に電気的に結合される第８端とを備える第２素子とを備えるカプラ。 A coupler configured to transmit and receive electromagnetic waves by electromagnetic coupling with other couplers,
A substrate comprising a first surface and a second surface;
A linear coupling element on the first surface of the substrate and comprising a first open end and a second open end;
A ground plane on the first surface of the substrate;
A feeding element on the first surface of the substrate and connecting between the coupling element and a feeding point on the first surface, the first open end and the second open end of the coupling element A feeding element comprising a first end connected to an intermediate portion between and a second end connected to the feeding point;
A short-circuit element on the second surface of the substrate and connecting between the coupling element and the ground plane;
The short-circuit element is
A first element extending between the first surface and the second surface, connected to the second surface and a fifth end connected to the intermediate portion of the coupling element on the first surface; A first element comprising a sixth end to be
A second element on the second surface, a seventh end connected to the sixth end of the first element, and an eighth end electrically coupled to the ground plane on the first surface; And a second element including the coupler.
前記結合素子内の前記中間部と前記第１開放端との間の第１部分と前記給電素子とが第１共振部として機能し、前記結合素子内の前記中間部と前記第２開放端との間の第２部分と前記給電素子とが第２共振部として機能するように構成される請求項６記載のカプラ。 The electrical length from the feeding point to each of the first open end and the second open end is 1/4 of the wavelength corresponding to the center frequency of the electromagnetic wave,
The first portion between the intermediate part in the coupling element and the first open end and the power feeding element function as a first resonance part, and the intermediate part in the coupling element and the second open end The coupler of Claim 6 comprised so that the 2nd part between and the said electric power feeding element may function as a 2nd resonance part.
筐体と、
前記筐体内にあり、前記カプラと電気的に接続される通信モジュールと、
前記筐体内にあり、アプリケーションを実行するプロセッサとを具備し、
前記カプラは、
第１表面と第２表面とを備える基板と、
前記基板の前記第１表面上にあり、第１開放端と第２開放端とを備える線状の結合素子と、
前記基板の前記第１表面上にある地板と、
前記基板の前記第１表面上にあり、前記結合素子と前記第１表面上の給電点との間を接続する給電素子であって、前記結合素子の前記第１開放端と前記第２開放端の間の中間部に接続された第１端と、前記給電点に接続された第２端とを備える給電素子と、
前記基板の前記第２表面上にあり、前記結合素子と前記地板との間を接続する短絡素子とを具備し、
前記短絡素子は、
前記第１表面と前記第２表面との間に延在する第１素子であって、前記第１表面上の前記結合素子の前記中間部に接続される第５端と前記第２表面に接続される第６端とを備える第１素子と、
前記第２表面上にある第２素子であって、前記第１素子の前記第６端に接続される第７端と、前記第１表面上の前記地板に電気的に結合される第８端とを備える第２素子とを備える電子機器。 An electronic device comprising a coupler configured to transmit and receive electromagnetic waves by electromagnetic coupling with another coupler,
A housing,
A communication module in the housing and electrically connected to the coupler;
A processor in the housing for executing an application;
The coupler is
A substrate comprising a first surface and a second surface;
A linear coupling element on the first surface of the substrate and comprising a first open end and a second open end;
A ground plane on the first surface of the substrate;
A feeding element on the first surface of the substrate and connecting between the coupling element and a feeding point on the first surface, the first open end and the second open end of the coupling element A feeding element comprising a first end connected to an intermediate portion between and a second end connected to the feeding point;
A short-circuit element on the second surface of the substrate and connecting between the coupling element and the ground plane;
The short-circuit element is
A first element extending between the first surface and the second surface, connected to the second surface and a fifth end connected to the intermediate portion of the coupling element on the first surface; A first element comprising a sixth end to be
A second element on the second surface, a seventh end connected to the sixth end of the first element, and an eighth end electrically coupled to the ground plane on the first surface; An electronic device comprising: a second element comprising:
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